超純度鍺偵測器英文解釋翻譯、超純度鍺偵測器的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【電】 hyperpure germanium detector

分詞翻譯：

超的英語翻譯：

exceed; go beyond; overtake
【計】 hyperactive
【醫】 per-; ultra-

純度的英語翻譯：

【化】 purity
【醫】 purity
【經】 fineness

鍺的英語翻譯：

germanium
【化】 germanium
【醫】 Ge; germanium

偵測的英語翻譯：

sense
【電】 surveillance

器的英語翻譯：

implement; organ; utensil; ware
【醫】 apparatus; appliance; crgan; device; organa; organon; organum; vessel

專業解析

超純度鍺偵測器（High-Purity Germanium Detector, HPGe Detector）是一種基于超高純度鍺半導體材料制成的核輻射探測設備，主要用于高精度測量伽馬射線（γ射線）和X射線的能量與強度。其名稱可拆解如下：

超純度鍺 (High-Purity Germanium, HPGe)：
- 鍺 (Germanium, Ge)：一種化學元素（原子序數32），屬于半導體材料。
- 超純度 (High-Purity)：指鍺晶體的純度極高，雜質濃度極低（通常低于10個雜質原子/立方厘米）。這種超高純度是探測器性能的關鍵，因為雜質會俘獲電荷載流子（電子和空穴），降低探測效率和能量分辨率。超高純度鍺通常通過特殊的區域提純工藝（Zone Refining）制備。
偵測器 (Detector)：
- 指該設備的功能是探測（偵測）核輻射粒子或光子（此處主要指γ射線和X射線）。

工作原理簡述：當高能γ射線或X射線光子進入HPGe探測器的靈敏區（即高純度鍺晶體）時，會與鍺原子發生相互作用（主要是光電效應、康普頓散射和電子對效應），産生電子-空穴對。在探測器兩端施加高反向偏壓後，這些電荷載流子（電子和空穴）會被電場分離并分别向兩極漂移。收集到的電荷量與入射光子的能量成正比。通過測量産生的電脈沖幅度，即可精确确定入射光子的能量。

核心特點與優勢：

極高的能量分辨率： HPGe探測器最顯著的優勢是其無與倫比的能量分辨率，遠優于其他γ射線探測器（如NaI(Tl)閃爍體探測器）。這使得它能夠清晰區分能量非常接近的γ射線峰，是核素識别和精确能譜分析的“金标準”。
寬能量範圍：能夠探測從幾千電子伏特（keV）到幾兆電子伏特（MeV）的γ射線和X射線。
需要低溫運行：由于鍺的帶隙窄，在室溫下熱激發産生的載流子（暗電流）會淹沒信號，因此HPGe探測器必須在液氮溫度（約77K或-196°C）或機械制冷條件下工作，以抑制噪聲。

主要應用領域：

核物理研究：精确測量核衰變γ射線能譜，研究核結構。
環境監測：檢測環境樣品（土壤、水、空氣）中的放射性核素污染。
核安全保障與核不擴散：核材料識别與核查。
地質勘探與礦産分析：通過自然γ能譜測井或實驗室分析确定岩石礦物成分。
醫學物理與放射性藥物：放射性藥物質量控制、活度測量。
天體物理：空間探測器上用于測量宇宙γ射線。
食品安全與海關稽查：檢測食品或貨物中的非法放射性物質或核素污染。

權威性參考來源：

美國核管理委員會 (NRC) - 輻射探測與測量基礎： NRC官方網站提供了關于輻射探測原理和探測器類型（包括HPGe）的教育材料。https://www.nrc.gov/about-nrc/radiation/health-effects/radiation-detection.html (注：此鍊接通常包含基礎原理，具體HPGe細節可能需查閱其技術文檔庫或相關導則)。
堪薩斯州立大學 - 輻射探測與測量課程講義：大學物理系或核工程系的相關課程講義通常會詳細介紹HPGe探測器原理和特性。(例如：https://www.phys.ksu.edu/personal/rchilders/.../HPGe.pdf - 此為示例性鍊接格式，實際有效講義鍊接需查詢該校官網課程資源)。
ORTEC (AMETEK) 或 Canberra (Mirion Technologies) 等主要制造商的技術手冊：這些生産HPGe探測器和譜儀系統的公司會發布詳細的技術白皮書和應用指南，是了解探測器性能參數和最新技術的權威來源。(例如：https://www.ortec-online.com/.../germanium-detectors, https://www.mirion.com/.../germanium-detectors - 需訪問其官網獲取具體文檔)。
國際原子能機構 (IAEA) 技術報告： IAEA發布了許多關于輻射探測技術、環境監測和核安保的技術報告和導則，其中會涉及HPGe探測器的應用和标準方法。(例如：IAEA TECDOC系列報告 - 需在IAEA文件庫 https://www.iaea.org/publications 搜索相關主題)。
Knoll, G. F. "Radiation Detection and Measurement" (4th Edition)：核輻射探測領域的經典教科書，對HPGe探測器有深入詳盡的闡述。

網絡擴展解釋

超純度鍺偵測器（即高純鍺探測器）是一種基于超高純度鍺晶體制造的核輻射探測設備，主要用于放射性粒子的能量測量與能譜分析。以下是其核心要點：

1.材料特性

鍺晶體純度極高，雜質含量低于 (10^{-15}) 量級，确保半導體性能穩定，減少信號幹擾。
鍺的原子序數為32（Ge），其半導體特性使其在輻射探測中具有高靈敏度。

2.工作原理

當放射性粒子（如α粒子、γ射線）進入晶體時，與原子相互作用産生電子-空穴對。在内部電場作用下，這些電荷被分離并遷移至電極，形成電信號。
信號經放大和數字化處理後，可分析粒子的能量、類型及來源。

3.應用領域

核物理研究：用于複雜γ能譜的高分辨率分析（如核素識别）。
環境監測：檢測放射性污染或核材料衰變産物。
醫學與天文：X射線光譜分析、宇宙射線探測等。

4.工作條件

低溫環境：需在液态氮溫度（約-196℃）下工作，以減少熱噪聲；但常溫下可保存。
結構分類：分為平面型（探測中高能帶電粒子）和同軸型（適合高能γ射線）。

5.性能優勢與局限

高分辨率：能量分辨率顯著優于NaI(Tl)閃爍體，適合複雜能譜解析。
效率較低：對高能γ射線的探測效率相對較低，需權衡應用場景。

如需更完整的技術參數或具體案例，可參考核探測設備廠商的官方資料（如、3來源）。